移动容器的迭代器？

Question

C++98 容器定义了两种迭代器，::iterators 和::const_iterators。一般是这样的：

struct vec{
         iterator begin()      ;
   const_iterator begin() const;
};

在 C++11 中，这部分设计似乎没有改变。 问题是， 为了一致性和实用目的，是否也添加 ::move_iterators 有意义？ 还是有点矫枉过正。

我可以想象，如果可能，右值容器可能会移动其元素。

class vec{
         iterator begin()      &;
   const_iterator begin() const&;
   move_iterator  begin()     &&;
};

如果我理解正确的话，在简单的情况下可以这样实现：

auto vec::begin() &&{return std::make_move_iterator(this->begin());}

---

当然可以将普通迭代器转换为移动迭代器（使用std::make_move_iterator），但其动机是通用代码。

例如，使用移动迭代器，这将非常优雅地实现，没有条件取决于参数是左值还是右值。

template<class Container, class T = Container::value_type>
void transport_first(Container&& c, std::vector<T>& v){
    v.emplace_back(*std::forward<Container>(c).begin());
}

请注意，如果可能，此代码不会产生不必要的副本。 如果没有begin生成的move_iterators，这怎么实现。

---

我也意识到这个问题几乎适用于容器的所有访问者，例如operator[]、front() 和back()。

template<class Value>
class vec{
   using value_type       = Value;
   using       reference  = Value&;
   using const_reference  = Value const&;
   using rvalue_reference = Value&&; // NEW!
          reference front()      &{...}
   rvalue_reference front()     &&{...} // NEW!
    const_reference front() const&{...}
};

也许容器应该在 C++11 中从头开始重新设计。 他们的设计正在显示它的时代。

---

有一个提议，自动推导出(*this)的（decl）类型，基本上所有相应的begin（和其他成员函数）的重载都是免费的。

https://youtu.be/yB4E-SzQPdI?t=4131

Answer 1

STL 容器旨在与 STL 算法结合使用。目前在 STL 中找到的 通用算法 处理迭代器，但您的模板函数 transport_first:

template<class Container, class T = Container::value_type>
void transport_first(Container&& c, std::vector<T>& v){
    v.emplace_back(*std::forward<Container>(c).begin());
}

由基于容器的代码组成，即：它在容器而不是迭代器上运行。由于concepts，我们或许能够找到这种基于容器的算法作为 C++20 的 STL 的一部分。

通用 transport_first 算法的“类似 STL 的方法”实际上是：

template<typename InIt, typename OutIt>
void transport_first(InIt src, OutIt dst) {
    *dst = *src;
}

按照这种方法（即：迭代器而不是容器），当涉及到泛型代码时，是否使用move_iterator 可以简单地在“最顶层”泛型算法处确定，因为传递的迭代器被进一步复制（即：按值传递到“底层”算法中）。

此外，与上面基于迭代器的transport_first 不同，STL 充满了基于迭代器对 算法（例如：std::copy）来实现范围。这个接口使得在 rvalues 上重载那些容器成员函数没有什么吸引力，因为正如this other answer 中已经说明的那样，这些重载的成员函数将在未命名（非const）容器上被调用对象和未命名的容器对象仅限于在单个表达式中使用，通过在同一容器对象上同时调用 begin() 和 end() 成员函数来阻碍创建 迭代器对。 p>

---

对于容器来说真正有意义的是拥有新的成员函数来返回相应的move_iterator 对象：

move_iterator Container<T>::mbegin();
move_iterator Container<T>::mend();

这只是调用std::make_move_iterator 的快捷方式，成员函数返回的值返回iterator。成员函数mbegin() 将在基于迭代器的transport_first 中使用：

transport_first(coll.mbegin(), std::back_inserter(vec));

相应的函数模板std::mbegin() 和std::mend() 也有意义：

transport_first(std::mbegin(coll), std::back_inserter(vec));

Answer 2

您可以轻松地将任何非常量迭代器转换为移动迭代器。它通常对容器没有影响。

您不能轻易地将非常量迭代器转换为 const 迭代器。例如，一个写时复制字符串（过去对于某些编译器来说是std::string，自定义字符串仍然可能是这个）在采用非常量迭代器（使用begin()）时必须悲观地从共享数据中分离出来。为了满足典型的失效保证，当你只需要一个 const 迭代器时，这是非常低效的。

此外，C++ 重载规则不允许您在不将未指定版本更改为左值的情况下引入 begin() 的右值重载，这将是一项重大更改。

最后，在右值上重载begin() 无论如何都没有用 - 期望右值函数在右值上被调用，除了std::move 产生的那些，这些右值是 1) 很快就会消失（这会使获得的迭代器）和2）没有名称，这意味着它们只能在一个表达式中使用，这意味着您不能同时调用begin()和end()来获取迭代器对，并且单个迭代器是无用的，因为您永远无法知道取消引用它是否安全。